stringtranslate.com

Многокорпусный

Взаимосвязь между однокорпусными и многокорпусными судами

Многокорпусное судно — это лодка или корабль с более чем одним корпусом , тогда как судно с одним корпусом — это однокорпусное судно . Наиболее распространены многокорпусные катамараны (с двумя корпусами) и тримараны (с тремя корпусами). Существуют и другие типы с четырьмя и более корпусами, но такие экземпляры очень редки и, как правило, специализируются на выполнении определенных функций. [1]

История многокорпусных судов

Полинезийский катамаран

Лодки с одной опорой , двухместные каноэ ( катамараны ) и лодки с двумя опорами ( тримараны ) австронезийских народов являются прямыми предшественниками современных многокорпусных судов. Они были разработаны во время австронезийской экспансии (ок. 3000–1500 гг. до н.э.), которая позволила австронезийцам колонизировать морскую Юго-Восточную Азию , Микронезию , остров Меланезию , Мадагаскар и Полинезию . Эти австронезийские суда до сих пор широко используются традиционными рыбаками в австронезийских регионах морской Юго-Восточной Азии, Океании и Мадагаскара; а также районы, в которые они были завезены австронезийцами в древние времена, например, на побережье Восточной Африки и в Южной Азии . [2] [3] [4] [5] [6]

Греческие источники также описывают большие катамараны третьего века до нашей эры, один из которых был построен под руководством Архимеда , « Сиракузия» , [7] и другой, как сообщается, построенный Птолемеем IV Филопатором Египта , « Тессараконтер» . [8] [9]

Современные застройщики

Среди современных пионеров конструкции многокорпусных судов — Джеймс Уоррам (Великобритания), Дерек Келсолл (Великобритания), Том Лэк (Великобритания), Лок Кроутер (Австрия), Хедли Никол (Австрия), Малкольм Теннант (Новая Зеландия), Джим Браун (США), Артур Пайвер. (США), Крис Уайт (США), Ян Фарриер (Новая Зеландия), LOMOcean (Новая Зеландия), Даррен Ньютон (Великобритания), Йенс Куорнинг (Дания) и Дик Ньюик (США).

Многокорпусные типы

Одноаутригерный («проа»)

Модель ва , судна с одной опорой, из Волеай в Национальном музее этнологии (Япония)

Каноэ с одной опорой — это каноэ с тонкой опорой («ама»), прикрепленной двумя или более стойками («акас»). Обычно это судно приводится в движение веслами. Каноэ с одной опорой и парусами обычно ошибочно называют « проа ». В то время как каноэ с одной опорой и проа получают устойчивость от выносной опоры, проа в большей степени нуждается в выносной опоре, чтобы противостоять кренящему эффекту паруса. Аутригер на проа может располагаться либо с подветренной, либо с наветренной стороны, либо на лавирующем проа, взаимозаменяемый. Однако в последнее время проа имеют тенденцию держать выносную опору либо с подветренной стороны, либо по ветру, что означает, что вместо поворота требуется «шунт», при котором носовая часть становится кормой, а корма становится носовой.

Катамаран (двухкорпусный)

Катамаран – это судно с двумя корпусами. Коммерческие катамараны появились в Англии 17 века. Отдельные попытки создания катамаранов с паровым двигателем были предприняты к середине 20 века. Однако для успеха потребовались более качественные материалы и более развитые гидродинамические технологии. Во второй половине 20-го века конструкция катамаранов процветала. Конфигурации катамаранов используются для гоночных, парусных, туристических и рыболовных судов.

Корпуса катамарана обычно соединяются мостиком, хотя некоторые более простые крейсерские катамараны [10] просто имеют натянутый между поперечинами батут (или «акас»). [11] Небольшие катамараны, пригодные для высадки на берег, такие как Hobie Cat , также имеют только батут между корпусами.

Устойчивость катамаранов зависит от расстояния между корпусами — поперечного просвета — чем больше это расстояние, тем больше остойчивость. [12] Обычно корпуса катамаранов тонкие, хотя они могут расширяться над ватерлинией, чтобы обеспечить запас плавучести. [13] Вертикальный зазор между расчетной ватерплоскостью и нижней частью настила моста определяет вероятность контакта с волнами. Увеличение вертикального просвета уменьшает такой контакт и в определенных пределах повышает мореходные качества . [14]

Тримаран (двойная опора)

60-футовый тримаран с дробным бермудским вооружением с большим удлинением.

Тримаран (или с двумя выносными опорами) — это судно с двумя выносными поплавками, прикрепленными по обе стороны от основного корпуса перекладиной, крылом или другой формой надстройки. Они произошли от традиционных судов с двумя выносными опорами морской Юго-Восточной Азии. [2] [3] [4] Несмотря на то, что они не являются традиционно полинезийскими, [5] [6] западные тримараны используют традиционные полинезийские термины для обозначения корпуса ( вака ), поплавков ( ама ) и соединителей ( ака ). [15] Слово «тримаран» представляет собой смесь слов «три» и «катамаран» , [16] термин, который, как полагают, был придуман Виктором Чечетом , новатором современного многокорпусного конструктора, родившимся на Украине (в то время входившей в состав Российской Федерации ). Империя ). [17]

В некоторых конфигурациях тримаранов внешние корпуса используются для повышения устойчивости и обеспечения малой осадки, примеры включают экспериментальный корабль RV Triton [18] и прибрежные боевые корабли класса Independent (США). [19]

Четыре и пять корпусов

Были предложены несколько многокорпусных судов с четырьмя (квадримаран) или пятью (пентамаран) корпусами; построено немного. [20] В 2018 году швейцарский предприниматель искал финансирование [21] для строительства парусного квадримарана под названием « Манта» , который будет использовать солнечную энергию для сбора пластика из океана. [22] По состоянию на конец 2023 года Manta все еще находилась в стадии разработки . [23] Французский производитель Tera-4 производит моторные квадримараны, в которых используется аэродинамическая подъемная сила между четырьмя корпусами для улучшения глиссирования и снижения энергопотребления. [24]

Концепции конструкции судов с двумя парами аутригеров получили название пентамаранов. Концепция дизайна предполагает узкий и длинный корпус, рассекающий волны. Аутригеры обеспечивают устойчивость, необходимую такому узкому корпусу. Хотя кормовые спонсоны действуют как спонсоны тримарана, передние спонсоны обычно не касаются воды; только если корабль кренится в сторону, они обеспечивают дополнительную плавучесть для исправления крена. [25] [26] BMT Group , судостроительная и инжиниринговая компания в Великобритании , предложила быстроходное грузовое судно и яхту с использованием такого типа корпуса. [27] [28]

Многокорпусные суда SWATH

Узкая ватерлиния отличает корабль SWATH от обычного катамарана.

Многокорпусные конструкции могут иметь балки корпуса , которые на поверхности воды («ватерплан») тоньше, чем под водой. Такое расположение позволяет хорошо преодолевать волны, сохраняя при этом плавучий гидродинамический корпус под ватерпланом. В конфигурации катамарана это называется двойным корпусом с небольшой площадью ватерплана или SWATH. [29] Хотя SWATH устойчивы в бурном море, у них есть недостатки по сравнению с другими катамаранами: более глубокая осадка, более чувствительная к нагрузке и требующая большей мощности из-за большей площади подводной поверхности. [30] По состоянию на 2008 год трехкорпусные конструкции малых гидросамолетов изучались, но не строились. [31]

Производительность

Каждый корпус многокорпусного судна может быть уже, чем у однокорпусного судна с таким же водоизмещением [32] и длинными, узкими корпусами, многокорпусный корабль обычно создает очень маленькие носовые волны и следы , что является следствием благоприятного числа Фруда . [33] [34] [35] Суда с широкими корпусами (обычно однокорпусные) обычно создают большую носовую волну и след. Такое судно ограничено «скоростью корпуса» и не может «перелезть через» носовую волну, если оно не перейдет из режима водоизмещения в режим глиссирования. Суда с тонкими корпусами (обычно многокорпусные) обычно не создают заметной носовой волны, ограничивающей их движение.

В 1978 году, через 101 год после того, как катамаранам типа «Амариллис» запретили участвовать в яхтенных гонках [36] [37], они вернулись в спорт. Это началось с победы тримарана Olympus Photo под управлением Майка Бёрча на первом маршруте Route du Rhum . После этого ни одна гонка в открытом океане не была выиграна однокорпусным судном. С 1978 года время побед сократилось на 70%. В 2006 году успех Olympus Photo за 23 дня (6 часов 58 футов 35 дюймов) упал до 7 дней 17 часов 19 футов 6 дюймов у Gitana 11. Примерно в 2016 году были построены первые большие гоночные катамараны на ветровых крыльях. . Эти кошки поднимаются на крылышки и Т-образные рули направления только на более высоких скоростях. [ нужна цитата ]

Парусные многокорпусные и рабочие лодки

Паром-катамаран в Салеме , Массачусетс.
Французский катамаран-траулер.

Растущая популярность катамаранов с 1960-х годов объясняется дополнительным пространством, скоростью, мелкой осадкой и отсутствием крена на ходу. Устойчивость многокорпусного судна делает плавание менее утомительным для экипажа и особенно подходит для семей. Поскольку для обеспечения остойчивости не требуется балласт, многокорпусные парусные лодки намного легче однокорпусных; но тонкие секции корпуса многокорпусного судна означают, что нужно стараться не перегружать судно. Моторные катамараны все чаще используются для гонок, круизов, а также в качестве рабочих и рыболовных лодок. Скорость, устойчивая рабочая платформа, безопасность и дополнительное пространство — главные преимущества для силовых кошек.

«Вес многокорпусного судна такой длины, вероятно, не намного больше половины веса однокорпусного судна такой же длины, и на нем можно плавать с меньшими усилиями экипажа». [38]

Гоночные катамараны и тримараны популярны во Франции, Новой Зеландии и Австралии. Круизные кошки наиболее распространены в странах Карибского бассейна и Средиземноморья (где они составляют основную часть чартерного бизнеса) и в Австралии. Многокорпусные суда менее распространены в США, возможно, потому, что их увеличенная ширина требует более широких доков/слипов. Многокорпусные суда меньшего размера могут быть складными и транспортабельными, что делает их подходящими для ежедневников и гонщиков. До 1960-х годов большинство многокорпусных парусников (за исключением Beach Cats) строились либо их владельцами, либо судостроителями; с тех пор компании продают лодки серийного производства, которых насчитывается более 150 моделей. [39]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Дубровский, В. (2004) Корабли с выносными опорами, Backbone Publishing Co, ISBN  0-9742019-0-1
  2. ^ Аб Махди, Варуно (1999). «Распространение австронезийских лодочных форм в Индийском океане». В Бленче, Роджер; Сприггс, Мэтью (ред.). Археология и язык III: Языки и тексты артефактов . Единая мировая археология. Том. 34. Рутледж. стр. 144–179. ISBN 0415100542.[ мертвая ссылка ]
  3. ^ Аб Доран, Эдвин Б. (1981). Вангка: Австронезийское происхождение каноэ . Издательство Техасского университета A&M. ISBN 9780890961070.
  4. ^ аб Бехайм, бакалавр; Белл, А.В. (23 февраля 2011 г.). «Наследие, экология и эволюция каноэ восточной Океании». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 278 (1721): 3089–3095. дои :10.1098/rspb.2011.0060. ПМК 3158936 . ПМИД  21345865. 
  5. ^ Аб Хорнелл, Джеймс (1932). «Был ли двойной аутригер известен в Полинезии и Микронезии? Критическое исследование». Журнал Полинезийского общества . 41 (2 (162)): 131–143.
  6. ^ Аб Доран, Эдвин младший (1974). «Эпоха аутригеров». Журнал Полинезийского общества . 83 (2): 130–140. Архивировано из оригинала 18 января 2020 г. Проверено 02 февраля 2021 г.
  7. ^ Кассон, Лайонел (1971). Корабли и мореплавание в древнем мире. Джу Пресс. ISBN 9780801851308. Проверено 22 мая 2011 г.
  8. ^ Афиней (1854). «В:37». Деипнософисты . Том. I. Перевод CD Yonge . Генри Дж. Бон . стр. 324–325.
  9. ^ Афиней. «В:37». Деипнософисты . Перевод CD Yonge. стр. 203–204. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
  10. ^ Например, некоторые проекты Wharram .
  11. ^ Дубровский В., Лайховицкий А. (2001) Многокорпусные корабли. ISBN издательства Backbone Publishing Co. 97809644311-2-6 
  12. ↑ Гаррет, Росс (1 января 1996 г.). Симметрия парусного спорта: физика парусного спорта для яхтсменов. Шеридан Хаус, Инк. с. 133. ИСБН 9781574090000.
  13. ^ Как и во всех дизайнах Catalac.
  14. ^ Так, Э.О.; Лазаускас, Л. (11 июня 1998 г.), «Оптимальное расстояние между корпусами семейства многокорпусных судов» (PDF) , Факультет прикладной математики , Университет Аделаиды: 38 , получено 15 января 2016 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  15. ^ Уайт, Крис. (1997). Крейсерский многокорпусный корабль . Камден, Мэн: International Marine. п. 45. ИСБН 0-07-069868-6. ОСЛК  39033104.
  16. ^ Словарь английского языка Коллинза - 2007 - Харпер Коллинз - ISBN 978-0-00-780072-8 
  17. ^ "Виктор Чечетет". Многокорпусный Maven.
  18. ^ «Информационный бюллетень Австралийской таможенной службы о северном патрульном корабле ACV Triton» (PDF) .
  19. ^ «Факты ВМС США: Класс прибрежного боевого корабля - LCS» . ВМС США. Архивировано из оригинала 2 марта 2015 года . Проверено 14 марта 2015 г.
  20. ^ Уильям Хокбергер (2007). «Паромы Квадримаран – высокая скорость с мелкой осадкой». Ежегодное собрание Совета по транспортным исследованиям. дои : 10.3141/2033-01. S2CID  109720261. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  21. ↑ Мюллер, Кристина (3 января 2018 г.). «Эйн Квадримаран для большего удовольствия». Яхтенный журнал (на немецком языке). Архивировано из оригинала 22 марта 2019 г. Проверено 22 марта 2019 г.
  22. ^ Персонал (11 апреля 2018 г.). «Mit einem Quadrimaran будет Schweizer Plastik aus Meer holen». Блик (на немецком языке) . Проверено 22 марта 2019 г.
  23. ^ «SeaCleaners | SeaCleaners в действии: ретроспектива 2023 года» . Морские очистители . Проверено 1 февраля 2024 г.
  24. ↑ Редакторы (10 апреля 2017 г.). «Тера-4 означает первый квадримаран». ActuNautique.com (на французском языке) . Проверено 22 марта 2019 г. {{cite web}}: |last=имеет общее имя ( справка )
  25. ^ Редакторы (21 июня 1999 г.). «Пять корпусов делают корабли быстрее». www.marinetalk.com . Проверено 9 марта 2019 г. {{cite web}}: |last=имеет общее имя ( справка )
  26. ^ Редакторы (11 декабря 2001 г.). «В океанской скоростной полосе». Новости BBC . Проверено 9 марта 2019 г. {{cite news}}: |last=имеет общее имя ( справка )
  27. ↑ Мартин, Джек (4 сентября 2008 г.). «Проект Veloce - 130-метровая 40-узловая суперяхта-пентамаран». newatlas.com . Проверено 9 марта 2019 г.
  28. ^ Редакторы (7 декабря 2005 г.). «Переносит энергию в более быстрое будущее». Новости BBC . Проверено 9 марта 2019 г. {{cite news}}: |last=имеет общее имя ( справка )
  29. ^ Мисра, Суреш Чандра (2015). Принципы проектирования кораблей и морских сооружений. ЦРК Пресс. п. 474. ИСБН 9781482254471.
  30. ↑ Кахарл, Виктория (4 мая 1986 г.). «Корабли на ходулях». chicagotribune.com . Проверено 25 марта 2019 г.
  31. ^ Дубровский, В. (22 августа 2008 г.). «Пример трехкорпусного корабля SWA предельного продольного смещения (оценка массы конструкции корпуса)». Корабли и морские сооружения . 3 (3): 263–265. дои : 10.1080/17445300801989014. ISSN  1744-5302. S2CID  110921016.
  32. ^ Большинство кораблей (за исключением судов на подводных крыльях и глиссирующих корпусов) остаются на плаву, вытесняя свой вес водой. Многокорпусный корпус может разделить это водоизмещение между несколькими узкими корпусами. Однокорпусное судно должно быть глубже, длиннее или шире, чтобы вытеснять такое же количество воды. Одиночный длинный и глубокий корпус будет неустойчивым и трудным для маневрирования, поэтому однокорпусные корпуса почти всегда шире, чем отдельные корпуса многокорпусного судна.
  33. ^ Число Фруда любого корпуса рассчитывается по формуле: где u — относительная скорость потока между морем и кораблем, g — это, в частности, ускорение силы тяжести , а L — длина корабля на уровне ватерлинии, или L wl. в некоторых обозначениях. Это важный параметр относительно лобового сопротивления корабля , или сопротивления, особенно с точки зрения сопротивления образованию волн .
  34. ^ JW, Парк; Джей-Джей, Ким; Д.С., Конг (2001), Ву Ю-Шэн; Чжоу, Го-Цзюнь; Цуй, Вэй-Ченг (ред.), Численный расчет эффективного следа судна и его проверка в большом кавитационном туннеле, Практическое проектирование кораблей и других плавучих конструкций: Восьмой международный симпозиум - PRADS 2001, том. 1, Эльзевир, с. 1422, ISBN 9780080539355
  35. ^ Инструкторы. «Сопротивление и питание кораблей» (PDF) . Военно-морская академия США . стр. 7–9.
  36. ^ Рэнди Томас (июнь 1985 г.). «Обнаружены многокорпусные суда: Часть 1: Их происхождение, мифы, магия, мана… и предостережения, связанные с этими кораблями, возникшими на основе древнего наследия». Яхтинг . стр. 84–87 . Проверено 7 января 2015 г.
  37. ^ Л. Фрэнсис Херрешофф. «Дух времени, 24 ноября 1877 г. (перепечатка)». Marine Publishing Co., Камден, Мэн. Архивировано из оригинала 24 января 2008 г.
  38. ^ Джим Ховард; Чарльз Дж. Доан (2000). Справочник по морским круизам: мечта и реальность современных океанских круизов. Шеридан Хаус. ISBN 9781574090932.
  39. ^ «Руководство моряка по многокорпусным судам» - 3-е издание.

Ссылки и библиография

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме многокорпусных судов .